化学-侯氏制碱法流程(物质分离提纯与纯净物-混合物判断)

考点:科学推理 / 化学-侯氏制碱法流程(物质分离提纯与纯净物/混合物判断)

问法模型:‘下列判断错误的是’→选非题,需逐项核对制碱流程中各物质的性质、操作方法与组成,找出唯一错误项

推理链

  1. 第1步:题干给出流程——饱和NaCl溶液先通NH₃再通CO₂,反应①为NaCl+NH₃+CO₂+H₂O→NaHCO₃↓+NH₄Cl,反应②为图中2NaHCO₃→(Δ)Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O,原理为降温结晶
  2. 第2步:抓住官方解析关键句’降温后的溶解度最小,所以NaHCO₃是主要析出物’——‘主要’意味着还有其他物质伴随析出
  3. 第3步:A项,副产品NH₄Cl含氮量24%-25%,可作化肥,判断正确
  4. 第4步:B项,反应②生成CO₂,反应①恰好消耗CO₂,故CO₂可循环使用,判断正确
  5. 第5步:C项,NaHCO₃是降温结晶析出的固体沉淀,用过滤法即可从溶液中分离,判断正确
  6. 第6步:D项,析出固体中除主要的NaHCO₃外还伴随少量NaCl等固体,是混合物而非纯净物,判断错误
  7. 第7步:选非题,故选D

最快解法:⚡ 关键词法+选非排除:抓住解析中’NaHCO₃是主要析出物’的’主要’二字,主要≠全部,说明有其他物质共析,D’是纯净物’必错;其余三项均为侯氏制碱法常规正确结论,可快速排除

易错点

  • ⚠ 忽略’主要析出物’隐含共析出少量NaCl等杂质,误把析出固体当纯净物
  • ⚠ 混淆反应①②产物,误判CO₂的循环利用关系(B项)
  • ⚠ 把加热NaHCO₃分解所得Na₂CO₃与题干’得到的固体’混为一谈,错位理解D项所指

母题抽象

🧩 当化工流程题中出现’主要析出物/主要成分’等限定词时,用’主要≠全部’思维检验纯净物/混合物判断,其余选项按流程逐项核对性质与操作

同类特征:侯氏制碱法、饱和NaCl溶液先通NH₃再通CO₂、降温结晶析出NaHCO₃、副产品氯化铵、CO₂循环利用、选非题(判断错误的是)

相关题

  • 5423670(上海 2023,相关度1)
  • 5423728(上海 2023,相关度1)

题干

纯碱是化工之母,实验室中通过以下实验模拟工业制纯碱。向饱和NaCl溶液中先通入氨气再通入二氧化碳:

发生反应的化学方程式为①

加热得到纯碱的反应方程式为②

下列判断错误的是:

选项

  • A.

    纯碱工业的副产品氯化铵可以用作化肥

  • B.

    反应②生成的可以为①循环使用

  • C.

    从溶液中分离的方法是过滤

  • D.

    得到的固体是纯净物

     ✅

官方解析

由题干信息可知,本题是侯氏制碱法的制碱流程,其原理是降温结晶。其具体过程为:在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水。随后通入二氧化碳,故而溶液中会存在大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,由于降温后的溶解度最小,所以是主要析出物,其余生成物处理后可作肥料或循环使用。

A项:氯化铵的含氮量为24%-25%,适用于小麦、水稻、玉米、油菜等作物,尤其对棉麻类作物有增强纤维韧性和拉力并提高品质的功效,故氯化铵可以用作化肥,正确;

B项:反应①消耗,而反应②生成,因此可以循环使用,正确;

C项:过滤法是常用的分离溶液与沉淀的操作方法,主要用于分离溶液中难溶于水的固体颗粒,由上述分析可知,降温结晶后是主要析出物,故可以利用过滤来分离,正确;

D项:纯净物指的是由单一物质组成的物质,由上述分析可知,降温结晶后是主要析出物,同时还伴随着少量的NaCl和等固体析出,故不是纯净物而是混合物,错误。

本题为选非题,故正确答案为D。

给定材料

(无)